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              1. 石膏應用技術每日問答:煅燒溫度對脫硫石膏性能影響有哪些?

                2020-10-31

                煅燒溫度對脫硫石膏性能影響有哪些?

                答:脫硫石膏細度集中在40~60m,顆粒分布集中,主要以單獨的棱柱狀結晶顆粒存在,通過激光粒度分析可以發現脫硫石膏的顆粒級配較天然石膏差。脫硫石膏與天然石膏有著相近的性質,在抗折、抗壓等性能上,脫硫石膏大大優于天然石膏;但是脫硫石膏相比于天然石膏,存在含水量較大,顆粒級配差等缺陷。

                脫硫石膏在140℃溫度煅燒下脫水不夠徹底,煅燒溫度還偏低。分別在160℃和180℃溫度下煅燒的脫硫石膏已經完全脫水,但是與170℃下煅燒的脫硫石膏相比,160℃處理的石膏結晶顆粒比較細小,180℃處理的石膏水化后出現較多的空洞,在170℃煅燒處理的熟石膏結晶粗大、完整,表現出優異的性能。

                從不同溫度下煅燒處理后脫硫石膏的水化結晶狀態可以看出,脫硫石膏水化產物多為不規則晶體,通過三相分析發現,半水石膏含量差不大。但隨著煅燒溫度的升高,脫硫石膏水化漿體孔洞減少、致密程度有所增加。這是因為隨著煅燒溫度提高,煅燒后的半水石膏顆粒粒度降低,顆粒變的細小,比表面積增大,與水接觸區域多,在半水石膏水化過程中起到晶種的效果,致使水化后二水石膏過飽和溶液的飽和度下降,加快半水石膏的水化反應及凝結速度。

                在190℃煅燒處理的脫硫石膏,由于水膏比變大,在石膏塊干燥過程中出現大量氣孔,降低了石膏的強度,但由于石膏中存在很多由Ⅲ型無水石膏轉化后的半水石膏,對顆粒的粘結和裂紋的愈合起到了良好的作用,因此總體強度變化并不很大。半水石膏的標準稠度隨著煅燒溫度的提高而增大。通常情況下,標準稠度越小,水化后石膏的強度也就越高,但是由圖可以看出,強度隨煅燒溫度的提高而變大,在180℃的時候達到最大,煅燒溫度繼續升高,強度會稍有降低,但是變化不大。這是因為在較低溫度煅燒的試樣標準稠度較低,顆粒粒徑變化不大,水化后顆粒之間沒有較好的級配,因此強度比較低;隨著煅燒溫度提高,標準稠度明顯提高,這是由于較大的脫硫石膏顆粒表面出現剝落,增大了比表面積及水漿比,在石膏水化硬化過程中,因為水含量較多導致出現大量的氣孔,嚴重影響了石膏的強度。 

                不同溫度下煅燒的脫硫石膏在抗折強度方面變化不大,但是在抗壓強度有明顯的變化趨勢。僅就凝結時間和標準稠度用水量來說,脫硫石膏在150℃煅燒效果最好,但正如前面所分析的那樣,低于160℃時,脫硫石膏的脫水處理不夠徹底,內部存在較多的二水石膏,半水石膏含量較少。在145℃煅燒處理后脫硫石膏,其2h濕強度和干強度都是最低的。對于170℃煅燒的石膏,無論從顆粒的晶體形貌還是凝結時間、強度上都比較突出,而180℃煅燒的熟石膏,雖然在強度等方面與170℃煅燒的產物相差不大,但是考慮到水漿比過大和能源等因素,宜選擇在170℃溫度下煅燒處理脫硫石膏。

                脫硫石膏煅燒特征是什么?

                答:脫硫石膏與天然石膏在脫水過程有著明顯不同,通過煅燒升溫曲線可知,煙氣脫硫石膏的脫水溫度在120℃左右。脫硫石膏脫水時前半部分為脫游離水,后半部分主要為脫結晶水,脫水過程的前半部分物料溫度上升速率較慢,排潮量大,后半部分物料溫度上升速率較快,排潮量小。通過試驗所確定炒制熟石膏的最佳煅燒溫度為160~180℃,通過陳化后,在這個溫度范圍內所得建筑石膏強度最高。

                低溫慢速煅燒脫硫石膏的優點及物相組成是什么?

                答:低溫慢速煅燒產品中絕大多數為半水石膏、少量的Ⅲ型無水石膏 (可溶性無水石膏)、極少量的Ⅱ型無水石膏 (難溶無水石膏Ⅱs)和二水石膏(未脫水的CaSO4·2H2O)。結晶水含量一般在4.5%~5.0%,用此方法生產的建筑石膏性能穩定,物化指標均能達到國家質量標準要求。

                理想的脫硫石膏煅燒成品物相組成應是什么?

                答:理想的煅燒成品,應以半水石膏(HH)為主,允許有5%左右的AⅢ和2%左右的AⅡ和2%左右二水石膏(DH)。如果產品中AⅢ含量過大,說明煅燒溫度過高,俗稱過火;如果產品中DH含量大于5%時,說明溫度過低,俗稱欠火;如果產品中AⅢ,DH數量都大,說明溫度不均勻。

                AⅢ相水化活性最強,遇水后能立即水化轉變成HH,初始水化速度極快,形成硬化體時強度較低,是熟石膏中造成性能不穩定的主要因素之一。有較多的DH時,容易產生快凝現象。

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